Cererea de oxigen și datoria de oxigen. Datoria de oxigen Datoria de oxigen și refacerea rezervelor de energie ale organismului

Nivelul maxim de consum de oxigen caracterizează puterea proceselor de alimentare cu energie aerobă. Datoria maximă de oxigen reflectă capacitatea proceselor anaerobe. Mai jos în fig. 4 prezintă dinamica creșterii nivelului consumului de oxigen Ro/t, l / min în timpul funcționării timp de 4 minute și în timpul recuperării ulterioare timp de 30 - 40 de minute. Cel mai mare nivel de consum la sfârșitul exercițiului va corespunde nivelului maxim de lucru al consumului de oxigen. Consumul total de oxigen în timpul recuperării este egal cu datoria de oxigen.

Orez. 8Nivelul consumului de oxigen în timpul efortului (4 min) și al recuperării (până la 30 - 40 min)

Suma consumului de oxigen în timpul lucrului și al recuperării determină costurile energetice ale sportivului și constituie necesarul de oxigen.

RO 2 = VO 2+S DO 2, l.

La rândul său, datoria de oxigen este egală cu suma fracțiilor alactat și lactat

S DO 2 = DO 2 al+ DO 2 lact, l.

Nivelul necesarului de oxigen va fi

RO 2 / t = VO 2/t + Σ DO 2 /t, l/min.

Dinamica consumului de oxigen în timpul lucrului poate fi reprezentată printr-o ecuație exponențială bicomponentă cu o valoare limită egală cu nivelul maxim de funcționare pentru acest exercițiu Scăderea aportului în timpul recuperării poate fi, de asemenea, exprimată ca o funcție exponențială cu o fracție de alactat mai rapidă și de dactat mai lentă.

Pentru determinarea nivelului maxim de consum de oxigen sunt utilizate diferite metode:

1) metoda încărcării finale unice timp de 5 - 6 minute,

2) metoda exercițiilor repetate cu sarcină în creștere până la atingerea performanței aerobe maxime,

3) metoda creșterii trepte a sarcinii în timpul unui singur exercițiu,

4) metoda creșterii liniare continue a sarcinii în timpul unui singur exercițiu. Se folosesc și alte metode.

Trebuie remarcat faptul că numai în prima metodă este posibil să se determine cu exactitate munca externă. Acesta din urmă este important pentru determinarea relației cu realizările sportivului.

Nivelul maxim de consum de oxigen depinde de performanța inimii și de diferența arteriovenoasă în saturația de oxigen din sânge.

VO 2 /t max=Q(A-B)= SV HR(A-B), (8)

unde VO2/tmax este nivelul maxim al consumului de oxigen, l/min,
Q - performanța inimii, l / min,
(A - B) - diferența arterio-venoasă în saturația de oxigen din sânge, ml O2 / 100 ml sânge,
SV - volumul stroke al inimii, ml / bătăi,
HR - ritmul cardiac, bătăi/min.

Se știe că performanța inimii în activități sportive variază de la 20 - 30 l / min până la 40 l / min, volumul stroke - de la 130 la 200 ml / bătăi, ritmul cardiac ajunge la 200 de bătăi / min și mai mult. La efort intens, diferența arterio-venoasă ajunge la 15 - 20 O2 ml / 100 ml sânge.

Astfel, nivelul productivității energiei aerobe este caracterizat de doi factori principali: mecanismele circulatorii și respirația.

Respirația este împărțită în externă și tisulară. La rândul lor, acești indicatori depind de o serie de factori ai capacității de oxigen a sângelui, rata de difuzie a O2 din țesut, capacitatea vitală a sângelui, adâncimea și frecvența respirației, ventilația maximă a plămânilor, capacitatea de difuzie a plămânilor, procentul de oxigen utilizat, structura și numărul de metacondrii, rezervele de substraturi energetice, puterea enzimelor oxidative, capilarizarea musculară, viteza volumetrice a fluxului sanguin în țesuturi, echilibrul acido-bazic al sângelui etc.

În prezent, există numeroase date în literatura de specialitate privind consumul maxim de oxigen și valorile acestuia pe unitatea de masă corporală la sportivii de diferite specializări. Cele mai mari valori ale consumului maxim de oxigen până la 6,7 ​​l/min se observă la schiorii de fond și la canotaji la canotaj. Valorile ridicate ale schiorilor se datorează în mare măsură faptului că aceștia concurează și se antrenează pe teren accidentat cu mai multe suișuri și coborâșuri. Canoșii cu greutate proprie mare, datorită designului bărcii, dezvoltă putere mare la o distanță de 2000 m.

În exerciții de alergare, înot, patinaj și ciclism nivelul maxim de consum este în intervalul 5,2 - 5,6 l/min. În ceea ce privește consumul de oxigen pe unitatea de greutate corporală, cele mai mari valori se observă la schiori și alergători până la 84 ml/kg/min. Pentru vâslași, această valoare este de 67 ml / kg / min datorită faptului că greutatea corporală a acestora este de obicei în intervalul 90 - 100 kg sau mai mult. Valori relativ scăzute se observă și la alergători și patinatorii de sprint. Trebuie avut în vedere faptul că la înot și canotaj, nivelul consumului de oxigen pe unitatea de greutate este mai puțin important decât în ​​alte sporturi, deoarece exercițiul se efectuează în apă, unde fluidizarea și flotabilitatea nu sunt esențiale, ci fluidizarea și flotabilitatea.

Se observă niveluri record ale consumului de oxigen în concurenții de schi până la 7,41 l/min și până la 94 ml/kg/min.

Datoria maximă de oxigen determinată după exerciții repetate de mare intensitate (de obicei peste 95 - 97% din viteza maxima pe tăietură). ÎN înot sportiv astfel de exercitii pot fi distante de 4 x 50 m cu repaus de 15 - 30 s, in alergare 4 x 400 m, pe bicicleta ergometru, exercitii repetate cu durata de pana la 60 s. În toate cazurile, exercițiile sunt efectuate până la eșec, durata exercițiilor repetate nu depășește 60 s, cu creșterea repausului, intensitatea exercițiilor crește.

Datoria de oxigen se determină prin analiza volumelor de gaze retrase în timpul recuperării post-exercițiu. Mărimile veniturilor din gaze sunt determinate prin scăderea valorii O2 din consumul de oxigen - consumul de odihnă. Acesta din urmă este determinat după 30 de minute de repaus înainte de exercițiul în repaus în șezut (SMR-sezut metabolic rate), toate măsurătorile volumelor de gaz sunt reduse la STPD. Calculul valorii datoriei totale de oxigen, fracțiilor sale alactat și lactat se realizează prin analiza dependenței „nivel de sosire O2 - timp de recuperare” și rezolvarea unei ecuații biexponentiale. Trebuie avut în vedere faptul că, deoarece fracția principală de lactat a datoriei de oxigen are o corelație mare cu concentrația de acid lactic din sânge după efort (până la 0,95 și mai sus), în practica sportivă, lactatul din sânge este utilizat pentru evaluarea anaerobei. capacitatea unui sportiv. Ultima procedură este mult mai simplă, mai convenabilă și necesită mai puțin timp și echipament.

Productivitatea energiei anaerobe depinde de o serie de factori: nivelul de dezvoltare a mecanismelor compensatorii și a sistemelor tampon care vă permit să efectuați o muncă grea în condițiile unei schimbări în mediul intern (în direcția acidozei) și să preveniți această schimbare; eficiența (puterea) sistemelor enzimatice anaerobe; stoc în mușchii sistemelor energetice; adaptarea unui sportiv la exercițiu în condiții de datorie de oxigen.

Cele mai mari valori ale datoriei de oxigen au fost obținute după alergarea de patru ori 400 m cu repaus de scurtare - până la 26,26 l, după înotul de patru ori 50 m cu repaus de 15 s - până la 14,43 l, pe bicicletă ergometru după înalte repetate. -exerciții de intensitate - până la 8,28 l / 406.505/. În tabel. 10 prezintă valorile consumului maxim de oxigen, datoriei de oxigen și fracțiilor acestuia conform examenului a 80 de înotători (vârsta - 16,7  1,75 ani, lungimea corpului 174,6  6,92 cm, greutatea corporală 66,97  7,4 kg vâslari (vârsta 9,8 kg) 22,9  3,66 ani, lungimea corpului 187,41  4,21 cm, greutate 86,49  5,6 kg). Indicatorii energetici pentru patinatori și alergători sunt dați conform lui N. I. Volkov și V. S. Ivanov.

Tabelul 5
Valorile medii ale nivelului maxim de consum de oxigen, datoria de oxigen și fracțiile sale în tipuri ciclice sport în rândul sportivilor cu realizări diferite niveluri

Un fel de sport	Energie indicatori	MSMK			deversare	deversare
atletism	V¢ O 2max, l/min S DO 2,l D O2 al, l D O2 lact, l
Patinaj	V¢ O 2max, l/min S D O 2,l D O2 al,l D O2 lac t,l
Înot	V¢ O 2,max l/min S D O 2,l D O2 al,l D O2 lac t,l
academic	V¢ O2, max l/min S D O 2,l D O2 al,l
	D O2 lact,l

Trebuie remarcat faptul că sportivii de diferite calificări au valori ridicate ale fracției lactate a datoriei de oxigen. În același timp, fracția alactică în toate tipurile de exerciții nu are o diferență atât de clară.

S-a remarcat o conexiune statistică ridicată a celor doi indicatori energetici principali considerați cu realizările la distanțe. lungimi diferite cu volum semnificativ şi întins în grupări de calificare. La înotători, cea mai mare relație între nivelul maxim de consum de oxigen se observă cu realizări la 200 m - 0,822, datoria totală de oxigen la 100 m - 0,766, fracții lactate și alactate cu rezultate la 50 m (Tabelul 11).

Tabelele 6
Coeficienți de corelație între indicatorii de energie și viteza de înot la distanțe de diferite lungimi (n = 80, la р  0,05 r = 0,22)

Energie Indicatori	Distante, m

ÎN proces munca musculara se consumă aportul de oxigen al organismului, fosfageni (ATP și CRF), carbohidrați (glicogen muscular și hepatic, glucoză din sânge) și grăsimi. După muncă, acestea sunt restaurate. Excepție sunt grăsimile, a căror recuperare poate să nu fie.

ÎN procesele de restaurare care au loc în organism după muncă își găsesc reflectarea energetică în consumul crescut (p „comparativ cu starea premergătoare lucrului) de oxigen – datoria de oxigen (vezi Fig. 12). Conform teoriei originale a lui A. Hull ( 1922), datoria de oxigen este un exces de consum de O2 peste nivelul de odihnă înainte de antrenament, care oferă energie pentru ca organismul să revină la starea anterioară lucrului, inclusiv restabilirea rezervelor de energie consumate în timpul muncii și eliminarea acidului lactic. consumul de O2 după muncă scade exponențial: în primele 2-3 minute foarte rapid (rapid, sau lactat, componentă a datoriei de oxigen), și apoi mai lent (lent, sau lactat, componentă a datoriei de oxigen), până când ajunge (după 30-60 minute) o valoare constantă apropiată de prelucrare.

P După operarea cu o capacitate de până la 60% din MIC, datoria de oxigen nu depășește cu mult deficitul de oxigen. După un exercițiu mai intens, datoria de oxigen depășește semnificativ deficitul de oxigen și cu cât mai mult, cu atât puterea de muncă este mai mare (Fig. 24).

B Componenta rapidă (alactică) a datoriei de O2 este asociată în principal cu utilizarea O2 pentru recuperarea rapidă a fosfagenilor de mare energie consumați în timpul lucrului în mușchii care lucrează, precum și cu restabilirea conținutului normal de O2 în sângele venos și cu saturația mioglobinei cu oxigen.

M Componenta lentă (lactat) a datoriei cu O2 este asociată cu mulți factori. În mare măsură, este asociată cu eliminarea post-lucrare a lactatului din sânge și fluide tisulare. În acest caz, oxigenul este utilizat în reacții oxidative care asigură resinteza glicogenului din lactatul din sânge (în principal în ficat și parțial în rinichi) și oxidarea lactatului în inimă și muschii scheletici. În plus, o creștere pe termen lung a consumului de O2 este asociată cu necesitatea de a menține o activitate crescută a sistemelor respirator și cardiovascular în perioada de recuperare, creșterea metabolismului și alte procese care sunt cauzate de o activitate crescută pe termen lung a simpaticului. sistemul nervos și hormonal, creșterea temperaturii corpului, care de asemenea scad lent pe toată perioada de recuperare.

Refacerea rezervelor de oxigen. Oxigenul se găsește în mușchi sub forma unei legături chimice cu mioglobina. Aceste stocuri sunt foarte mici: fiecare kilogram masa musculara conţine aproximativ 11 ml de O2. În consecință, rezervele totale de oxigen „muscular” (la 40 kg de masă musculară la sportivi) nu depășesc 0,5 litri. În procesul de muncă musculară, poate fi consumat rapid, iar după muncă poate fi restabilit rapid. Viteza de restabilire a rezervelor de oxigen depinde numai de livrarea acestuia către mușchi.

CU odată după încetarea lucrului, sângele arterial care trece prin mușchi are o tensiune parțială (conținut) mare de O2, astfel încât refacerea O2-mioglobinei are loc, probabil, în câteva secunde. Oxigenul consumat în acest caz constituie o anumită parte a fracției rapide a datoriei de oxigen, care include și o cantitate mică de O2 (până la 0,2 l), care merge să-și reumple conținutul normal din sângele venos.

T Astfel, în câteva secunde de la încetarea activității, se refac „rezervele” de oxigen în mușchi și sânge. Tensiunea parțială a O2 din aerul alveolar și din sângele arterial nu numai că atinge nivelul pre-lucrare, dar îl și depășește. Conținutul de O2 din sângele venos care curge din mușchii care lucrează și din alte organe și țesuturi active ale corpului este, de asemenea, rapid restabilit, ceea ce indică aprovizionarea lor suficientă cu oxigen în perioada post-muncă. Prin urmare, nu există niciun motiv fiziologic pentru a utiliza respirația. cu oxigen pur sau un amestec cu un conținut ridicat de oxigen după lucru pentru a accelera procesele de recuperare.

Recuperarea fosfagenilor (ATP și CRF). Fosfagenii, în special ATP, sunt restaurați foarte repede (Fig. 25). Deja în 30 de secunde de la încetarea lucrului, până la 70% din fosfagenii consumați sunt restabiliți, iar completarea lor completă se încheie în câteva minute și aproape exclusiv datorită energiei metabolismului aerob, adică datorită oxigenului consumat în post. faza de O2-datoria. Într-adevăr, dacă imediat după muncă, membrul care lucrează este turnicat și astfel privează mușchii de oxigen livrat cu sânge, atunci refacerea CRF nu va avea loc.

Cum consum mai mare de fosfageni per. timpul de funcționare, cu atât este nevoie de mai mult O2 pentru a le reface (pentru a restabili 1 mol de ATP, sunt necesari 3,45 litri de O2). Valoarea fracției rapide (alactice) a datoriei de O2 este direct legată de gradul de scădere a fosfagenilor din mușchi până la sfârșitul lucrului. Prin urmare, această valoare indică cantitatea de fosfageni consumată în timpul operației.

La bărbați neantrenați, valoarea maximă a fracției rapide a datoriei de O2 ajunge la 2-3 litri. Valori deosebit de mari ale acestui indicator au fost înregistrate în rândul reprezentanților sporturilor de viteză-forță (până la 7 litri la sportivii cu înaltă calificare). În aceste sporturi, conținutul de fosfageni și rata consumului acestora în mușchi determină direct puterea maximă și menținută (la distanță) a exercițiului.

Recuperarea glicogenului. Conform ideilor inițiale ale lui R. Margaria și colab.(1933), glicogenul consumat în timpul muncii este resintetizat din acid lactic în 1-2 ore după muncă. Oxigenul consumat în această perioadă de recuperare determină a doua, lentă sau lactată, fracțiune O2-Datoria. Cu toate acestea, acum s-a stabilit că restabilirea glicogenului în mușchi poate dura până la 2-3 zile.

CU Rata de recuperare a glicogenului și cantitatea rezervelor sale recuperabile în mușchi și ficat depind de doi factori principali: gradul de consum de glicogen în timpul muncii și natura dietei în perioada de recuperare. După o foarte semnificativă (mai mult de 3/4 din conținutul inițial), până la final, epuizarea glicogenului în mușchii care lucrează, recuperarea acestuia în primele ore cu alimentație normală este foarte lentă și durează până la 2 zile pentru a ajunge. nivelul pre-lucrare. Cu o dietă bogată în carbohidrați (mai mult de 70% din conținutul zilnic de calorii), acest proces se accelerează - deja în primele 10 ore mai mult de jumătate din glicogen este restabilit în mușchii care lucrează, până la sfârșitul zilei este complet restaurat, iar în ficat conținutul de glicogen este mult mai mare decât de obicei. În viitor, cantitatea de glicogen din mușchii care lucrează și din ficat continuă să crească, iar la 2-3 zile după sarcina „epuizantă”, poate depăși pre-lucrarea de 1,5-3 ori - fenomenul de supracompensare (vezi Fig. 21, curba 2).

La sesiuni zilnice de antrenament intense și lungi, conținutul de glicogen din mușchii și ficatul care lucrează este redus semnificativ de la o zi la alta, deoarece cu o dietă normală, chiar și o pauză zilnică între antrenamente nu este suficientă pentru a restabili complet glicogenul. Creșterea conținutului de carbohidrați din alimentația sportivului poate asigura o refacere completă a resurselor de carbohidrați ale organismului până la următoarea sesiune de antrenament (Fig. 26). La eliminarea acidului lactic. În timpul perioadei de recuperare, acidul lactic este eliminat din mușchii care lucrează, din sânge și din lichidul tisular, iar cu cât mai repede, cu atât sa format mai puțin acid lactic în timpul lucrului. Rol important joacă și modul după lucru. Deci, după o încărcare maximă, este nevoie de 60-90 de minute pentru a elimina complet acidul lactic acumulat în condiții de odihnă completă - stând sau culcat (recuperare pasivă). Cu toate acestea, dacă se efectuează o muncă ușoară (recuperare activă) după o astfel de încărcare, atunci eliminarea acidului lactic are loc mult mai rapid. La persoanele neantrenate, intensitatea optimă a sarcinii de „restaurare” este de aproximativ 30-45% din IPC (de exemplu, jogging). la sportivii bine antrenaţi – 50-60% din IPC, cu o durată totală de aproximativ 20 de minute (Fig. 27).

CU Există patru modalități principale de eliminare a acidului lactic: 1) oxidarea la CO2 și SO (aceasta elimină aproximativ 70% din tot acidul lactic acumulat); 2) conversie în glicogen (în mușchi și ficat) și glucoză (în ficat) - aproximativ 20%; 3) conversie în proteine ​​(mai puțin de 10%); 4) îndepărtarea cu urină și transpirație (1-2%). Odată cu recuperarea activă, proporția de acid lactic eliminat aerob crește. Deși oxidarea acidului lactic poate apărea într-o varietate de organe și țesuturi (mușchi scheletici, mușchi al inimii, ficat, rinichi etc.), cea mai mare parte este oxidată în mușchii scheletici (în special fibrele lor lente). Acest lucru arată clar de ce munca ușoară (care implică în principal fibre musculare lente) contribuie la eliminarea mai rapidă a lactatului după sarcini grele.

W O parte semnificativă a fracției lente (lactat) a datoriei de O2 este asociată cu eliminarea acidului lactic. Cu cât sarcina este mai intensă, cu atât această fracție este mai mare. La persoanele neantrenate ajunge la maximum 5-10 litri, la sportivi, mai ales printre reprezentanții sporturilor de viteză-forță, ajunge la 15-20 de litri. Durata sa este de aproximativ o oră. Mărimea și durata fracției lactate a datoriei de O2 scad odată cu recuperarea activă.

CONSUMUL DE OXIGEN ȘI DATORIA DE OXIGEN CONSUMUL DE OXIGEN ȘI DATORIA DE OXIGEN - Prelegere, secțiunea Sport, Curs de prelegeri pe tema Baza fiziologică educație fizicăși sport, material didactic. Termenul de consum de oxigen denotă cantitatea de O2 absorbită. Termenul consum de oxigen se referă la cantitatea de O 2 . absorbit de organism într-o anumită perioadă de timp (de obicei în decurs de 1 minut). În repaus și cu moderată activitatea musculară, adică atunci când resinteza ATP se bazează numai pe procese aerobe (fosforilare oxidativă), consumul de O 2 corespunde necesarului de oxigen al organismului. Pe măsură ce intensitatea activității crește (de exemplu, cu o creștere a puterii de lucru musculare), procesele anaerobe sunt pornite pentru o resinteză suficient de eficientă a ATP. Acest lucru se datorează nu numai faptului că nu este posibil să furnizeze suficient oxigen mușchilor care lucrează. Acest lucru se datorează în principal faptului că fosforilarea oxidativă este un proces relativ lent și nu are timp să asigure o rată suficientă de resinteză a ATP în timpul activității musculare intense. Prin urmare, este necesară activarea proceselor anaerobe mai rapide. În acest sens, după terminarea lucrărilor, devine necesară menținerea consumului de O2 pentru o anumită perioadă de timp pt. nivel ridicat pentru a resintetiza cantitățile uzate de creatină fosfat și pentru a elimina acidul lactic. Termenul de „datorie de oxigen” a fost propus de omul de știință englez A. Hill pentru a desemna cantitatea de oxigen care trebuie consumată suplimentar după terminarea lucrărilor pentru a acoperi costurile proceselor energetice anaerobe datorate fosforilării oxidative. Necesarul de oxigen în timpul lucrului constă astfel din suma consumului de O 2 în timpul lucrului și datoria de oxigen. Nevoia de procese anaerobe apare aproape întotdeauna la începutul lucrului muscular, deoarece consumul de ATP crește mai rapid decât se desfășoară fosforilarea oxidativă. Prin urmare, resinteza ATP chiar la începutul muncii musculare este asigurată de procese anaerobe. Aceasta duce la un deficit de oxigen la începutul lucrului, care trebuie acoperit printr-o creștere suplimentară a proceselor oxidative după terminarea lucrului sau în timpul lucrului în sine. Acesta din urmă este posibil cu funcționare prelungită de putere moderată. Datoria de oxigen include două componente (R. Margaria): a) datoria de oxigen alactic este cantitatea de O 2 . care trebuie cheltuit pentru resinteza ATP și CP și completarea rezervorului de oxigen din țesut (oxigen legat în tesut muscular cu mioglobina), b) datoria de oxigen lactat este cantitatea de O 2. care este necesar pentru eliminarea acidului lactic acumulat în timpul funcționării. Eliminarea acidului lactic constă în oxidarea unei părți a acestuia în H 2 O și CO 2 și în resinteza glicogenului din restul. Datoria de oxigen alactat este eliminată în primele minute după terminarea lucrului. Eliminarea datoriei de oxigen lactat poate dura 30 de minute sau mai mult.

Consumul de oxigen (CO) este un indicator care reflectă starea funcțională a sistemului cardiovascular și respirator.

Odată cu creșterea intensității proceselor metabolice în timpul efortului fizic, este necesară o creștere semnificativă a consumului de oxigen. Acest lucru impune cerințe crescute asupra funcției sistemelor cardiovasculare și respiratorii.

La începutul lucrului dinamic de putere submaximală, consumul de oxigen crește și după câteva minute ajunge la o stare de echilibru. Cardiovasculare și sistemul respirator sunt puse în funcțiune treptat, cu o oarecare întârziere. Prin urmare, la începutul lucrărilor, deficitul de oxigen crește. Ea persistă până la sfârșitul sarcinii și stimulează activarea unui număr de mecanisme care asigură modificările necesare ale hemodinamicii.

În condiții de echilibru, consumul de oxigen al organismului este pe deplin satisfăcut, cantitatea de lactat din sângele arterial nu crește, iar ventilația plămânilor, ritmul cardiac și presiunea atmosferică nu se modifică. Timpul până la atingerea unei stări de echilibru depinde de gradul de preîncărcare, intensitate, munca sportivului. Dacă sarcina depășește 50% din puterea aerobă maximă, atunci apare o stare de echilibru în 2-4 minute. Odată cu creșterea sarcinii, timpul de stabilizare a nivelului de consum de oxigen crește, în timp ce există o creștere lentă a ventilației plămânilor, a ritmului cardiac. În același timp, începe acumularea de acid lactic în sângele arterial. După terminarea sarcinii, consumul de oxigen scade treptat și revine la nivelul inițial al cantității de oxigen consumată în exces față de rata metabolică bazală în perioada de recuperare, numită datoria de oxigen (OD).

Datoria de oxigen constă din 4 componente:

Eliminarea aerobă a produselor de metabolizare anaerobă (KD inițială)

Creșterea datoriei de oxigen de către mușchii inimii și mușchii respiratori (pentru a restabili ritmul cardiac și ritmul respirator inițial)

O creștere a consumului de oxigen din țesut în funcție de o creștere temporară a temperaturii corpului

Reumplerea oxigenului mioglobinei

Mărimea datoriei de oxigen depinde de cantitatea de efort și de antrenament al sportivului. Cu o sarcină maximă care durează 1-2 minute, o persoană neantrenată are o datorie de 3-5 litri, iar un sportiv are 15 litri sau mai mult. Datoria maximă de oxigen este o măsură a așa-numitei capacități anaerobe. Trebuie avut în vedere că CA caracterizează mai degrabă capacitatea totală a proceselor anaerobe, adică cantitatea totală de muncă efectuată la efort maxim, și nu capacitatea de a dezvolta puterea maximă.

Consum maxim de oxigen

Consumul de oxigen crește proporțional cu creșterea sarcinii, totuși, există o limită la care o creștere suplimentară a sarcinii nu mai este însoțită de o creștere a AC. Acest nivel se numește consum maxim de oxigen sau limită de oxigen.

Consumul maxim de oxigen este cantitatea maximă de oxigen care poate fi livrată mușchilor care lucrează în 1 minut.

Consumul maxim de oxigen depinde de masa mușchilor care lucrează și de starea sistemelor de transport a oxigenului, de performanța respiratorie și cardiacă și de circulația periferică. Valoarea DMO este asociată cu ritmul cardiac, volumul stroke, diferența arterio-venoasă - diferența de conținut de oxigen dintre sângele arterial și cel venos (AVR)

MPK = HR * WOK * AVRO2

Consumul maxim de oxigen este determinat în litri pe minut. ÎN copilărie crește proporțional cu înălțimea și greutatea. La bărbați, atinge nivelul maxim la 18-20 de ani. Începând cu vârsta de 25-30 de ani, scade constant.

În medie, consumul maxim de oxigen este de 2-3 l/min, iar pentru sportivi 4-7 l/min

Pentru rata condiție fizică se determină pulsul de oxigen al unei persoane - raportul dintre consumul de oxigen pe minut și frecvența pulsului pentru același minut, adică numărul de mililitri de oxigen livrați într-unul contractia inimii. Acest indicator caracterizează eficiența activității inimii. Cu cât pulsul de oxigen crește mai puțin, cu atât hemodinamica este mai eficientă, cu atât ritmul cardiac este mai mic, cantitatea necesară de oxigen este furnizată.

În repaus, CP este de 3,5-4 ml, iar cu activitate fizică intensă, însoțită de un consum de oxigen de 3 l/min, crește la 16-18 ml.

11. caracteristici biochimice ale activității musculare de diferite puteri (zona de putere maximă și submaximală)

Zonele de putere relativă ale muncii musculare

În prezent, sunt acceptate diferite clasificări ale puterii activității musculare. Una dintre ele este clasificarea B.C. Farfel, pe baza poziției că puterea de activitate fizica se datorează raportului dintre cele trei căi principale de resinteză a ATP care funcționează în mușchi în timpul muncii. Conform acestei clasificări, se disting patru zone de putere relativă a muncii musculare: putere maximă, submaximală, mare și moderată.

Lucrați în zonă putere maxima poate continua timp de 15-20 s. Principala sursă de ATP în aceste condiții este fosfatul de creatină. Abia la sfârșitul lucrării, reacția cu creatină fosfat este înlocuită cu glicoliză. Un exemplu exercițiu efectuat în zona de putere maximă este în funcțiune distante scurte, săritura în lungime și săritura în înălțime, unele exerciții de gimnastică, ridicarea barei etc.

Lucrați în zonă putere submaximală are o durată de până la 5 minute. Mecanismul principal al resintezei ATP este glicolitic. La începutul lucrului, până când glicoliza a atins viteza maximă, formarea de ATP se datorează fosfatului de creatină, iar la sfârșitul lucrului, glicoliza începe să fie înlocuită cu respirația tisulară. Munca în zona de putere submaximală este caracterizată de cea mai mare datorie de oxigen - până la 20 de litri. Exemple de exerciții în această zonă de putere sunt alergarea pe distanțe medii, înotul pe distanțe scurte, curse de biciclete pe pistă, patinând distante de sprint si etc.

12. caracteristicile biochimice ale activității musculare de diferite puteri (zonă de putere mare și moderată)

Lucrați în zonă de mare putere are o durată maximă de până la 30 de minute. Munca în această zonă este caracterizată de aproximativ aceeași contribuție a glicolizei și a respirației tisulare. Calea fosfatului de creatină a resintezei ATP funcționează doar la începutul muncii și, prin urmare, ponderea sa în furnizarea totală de energie a acestei lucrări este mică. Un exemplu de exercițiu în această zonă de putere este o alergare de 5000 de ore în patinaj pentru distanțe de păstrare, cursa de schi cross-country, intermediar si distante lungi si etc.

Lucrați în zonă putere moderată durează peste 30 de minute. Alimentarea cu energie a activității musculare are loc în principal pe cale aerobă. Un exemplu de astfel de putere este alergare de maraton, cruce de atletism, mersul pe curse, ciclism rutier, schi fond, drumeții etc.

În sporturile aciclice și situaționale, puterea muncii prestate se schimbă de multe ori. Deci, pentru un fotbalist, alergarea cu viteza moderata alterneaza cu alergarea pe distante scurte la viteza de sprint; puteți găsi și astfel de segmente ale jocului atunci când puterea muncii este redusă semnificativ. Astfel de exemple pot fi date în raport cu multe alte sporturi.

Cu toate acestea, într-o serie de discipline sportive încă predomină încărcăturile fizice legate de o anumită zonă de putere. Așadar, munca fizică a schiorilor se execută de obicei cu putere mare sau moderată, iar la haltere se folosesc sarcini maxime și submaximale.

Prin urmare, în pregătirea sportivilor, este necesar să se aplice sarcini de antrenament, dezvoltând calea resintezei ATP, care este cea lider în aprovizionarea cu energie a muncii în zona de putere relativă caracteristică acestui sport.

Sistem aerob este oxidarea nutrienților din mitocondrii pentru energie. Aceasta înseamnă că glucoza, acizii grași și aminoacizii din alimente, așa cum se arată în stânga în figură, după o procesare intermediară, se combină cu oxigenul, eliberând o cantitate imensă de energie, care este folosită pentru a converti AMP și ADP în ATP.

Comparația mecanismelor aerobe de obținere a energiei cu sistemul glicogen-acid lactic și sistemul fosfagen, în funcție de rata maximă relativă de generare a energiei, exprimată în moli de ATP generați pe minut, dă următorul rezultat.

Astfel, se poate înțelege cu ușurință asta sistem fosfagen folosește mușchii pentru explozii de putere care durează câteva secunde, dar sistemul aerob este esențial pentru activitatea atletică susținută. Între ele se află sistemul glicogen-acid lactic, care este deosebit de important pentru furnizarea de putere suplimentară în timpul sarcinilor intermediare (de exemplu, curse de 200 și 800 m).

Ce sisteme energetice folosit in diferite sporturi? Cunoscând puterea activitate fizica si durata acestuia pt tipuri diferite sport, este ușor de înțeles care dintre sistemele energetice este folosit pentru fiecare dintre ele.

Recuperarea sistemelor metabolice musculare după activitate fizica. Așa cum energia fosfocreatinei poate fi folosită pentru a restabili ATP, energia sistemului glicogen-acid lactic poate fi folosită pentru a restabili atât fosfocreatina, cât și ATP. Energia metabolismului oxidativ poate restabili toate celelalte sisteme, ATP, fosfocreatina și sistemul glicogen-acid lactic.

Recuperarea acidului lacticînseamnă pur și simplu îndepărtarea excesului său acumulat în toate fluidele corpului. Acest lucru este deosebit de important deoarece acidul lactic provoacă oboseală extremă. Având în vedere suficientă energie generată de metabolismul oxidativ, acidul lactic este îndepărtat în două moduri: (1) o mică parte de acid lactic este transformată înapoi în acid piruvic și apoi suferă un metabolism oxidativ în țesuturile corpului; (2) restul acidului lactic este convertit înapoi în glucoză, în principal în ficat. Glucoza, la rândul său, este folosită pentru a umple rezervele de glicogen musculare.

Recuperarea sistemului aerob după activitatea fizică. Chiar și în stadiile incipiente de severă munca fizica capacitatea unei persoane de a sintetiza energie aerob este parțial redusă. Acest lucru se datorează a două efecte: (1) așa-numita datorie de oxigen; (2) epuizarea rezervelor de glicogen musculare.

datoria de oxigen. In mod normal, organismul contine aproximativ 2 litri de oxigen in rezerva, care poate fi folosit pentru metabolismul aerob chiar si fara a inhala noi portiuni de oxigen. Acest aport de oxigen include: (1) 0,5 litri în aerul plămânilor; (2) 0,25 L dizolvat în fluidele corporale; (3) 1 L asociat cu hemoglobina din sânge; (4) 0.3L, care sunt stocate în sine fibre musculare, în principal în combinație cu mioglobina - o substanță care este similară cu hemoglobina și leagă oxigenul ca acesta.

În timpul muncii fizice grele aproape întreaga cantitate de oxigen este folosită pentru metabolismul aerob timp de aproximativ 1 min. Apoi, după terminarea activității fizice, această rezervă trebuie completată prin inhalarea de oxigen suplimentar față de nevoile de odihnă. În plus, aproximativ 9 litri de oxigen trebuie folosiți pentru a restabili sistemul fosfagen și acidul lactic. Oxigenul suplimentar care trebuie înlocuit se numește datoria de oxigen (aproximativ 11,5 litri).

Figura ilustrează principiul datoriei de oxigen. În primele 4 minute, o persoană efectuează o muncă fizică grea, iar rata consumului de oxigen crește de peste 15 ori. Apoi, după încheierea muncii fizice, consumul de oxigen rămâne în continuare peste normă și la început este mult mai mare, în timp ce sistemul fosfagen este restabilit și alimentarea cu oxigen este completată ca parte a datoriei de oxigen și în următoarele 40 de minute. acidul lactic este îndepărtat mai lent. Partea incipientă a datoriei de oxigen, care se ridică la 3,5 litri, se numește datoria de oxigen alactacid (nu este legată de acidul lactic). Partea târzie a datoriei, care este de aproximativ 8 litri de oxigen, se numește datorie de oxigen lactic (asociată cu eliminarea acidului lactic).